modelsim的使用（二）複雜仿真

相對於簡單的仿真，複雜的仿真是指由多個文件、甚至調用了IP核、使用tcl腳本進行的仿真。其實仿真步驟跟圖形化的差不多，只不過每一步用腳本寫好，然後再在軟件裏面run一下，主要過程就是：

準備好各種源文件（機械操作）
修改modelsim工作路徑，創建modelsim工程文件（機械操作）
書寫modelsim腳本
運行腳本，執行仿真

聯合Altera公司（已經被Intel收購）的Quartus II 進行仿真一個IP核，這個IP核是ROM核，仿真出一個正弦波形。
爲了規範設計，我使用下面的文件管理結構：

1、準備好源文件
使用過ROM核的都知道，需要一個初始化的文件進行初始化，這裏的初始化文件使用matlab和QII生成。
（1）獲取ROM核的初始化文件

打開matlab之後，修改工作路徑：
創建.m腳本文件，進行編寫產生初始化文件的腳本（如.mif文件）
創建：

編寫：

保存：

注：mif文件即memory initialization file，用來配置RAM或ROM中的數據
生成QuartusII可用的mif文件，有如下幾種方式
（1）利用Quartus自帶的mif編輯器
（2）利用mif軟件來生成（無論使用什麼編輯器，必須保證mif文件的格式如下：冒號左邊是地址，右邊是數據；分號結尾；）
（3）用C語言或者matlab語言等來生成，C語言生成代碼如下：本代碼生成一個正弦波的數據波形，保存在TestMif.mif中。

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define PI 3.141592
#define DEPTH 128     /*數據深度，即存儲單元的個數*/
#define WIDTH 8       /*存儲單元的寬度*/

int main(void)
{
    int i,temp;
    float s;

    FILE *fp;
    fp = fopen("TestMif.mif","w");   /*文件名隨意，但擴展名必須爲.mif*/
    if(NULL==fp)
        printf("Can not creat file!\r\n");
    else
    {
        printf("File created successfully!\n");
        /*
        *    生成文件頭：注意不要忘了“;”
        */
        fprintf(fp,"DEPTH = %d;\n",DEPTH);
        fprintf(fp,"WIDTH = %d;\n",WIDTH);
        fprintf(fp,"ADDRESS_RADIX = HEX;\n");
        fprintf(fp,"DATA_RADIX = HEX;\n");
        fprintf(fp,"CONTENT\n");
        fprintf(fp,"BEGIN\n");

        /*
        * 以十六進制輸出地址和數據
        */
        for(i=0;i<DEPTH;i++)
        {
             /*週期爲128個點的正弦波*/ 
            s = sin(PI*i/64);   
            /*將-1～1之間的正弦波的值擴展到0-255之間*/ 
            temp = (int)((s+1)*255/2);
            /*以十六進制輸出地址和數據*/
            fprintf(fp,"%x\t:\t%x;\n",i,temp);
        }//end for
        
        fprintf(fp,"END;\n");
        fclose(fp);
    }
}

運行，產生.mif文件

（2）QII產生IP核文件

在進行產生IP核文件中，先進行轉換.mif文件，也就是把.mif文件轉換成.hex文件，這是因爲，初始化ROM的文件有兩種，也就是.mif文件和.hex文件。然而modelsim只能讀取.hex文件，可是.hex文件的格式沒有.mif文件那麼簡單，因此先產生.mif文件，再通過.hex文件進行轉換。

拷貝.mif文件到quarturs_prj下面的ipcore_dir中：

打開QII，打開.mif文件：

另存爲.hex文件：

得到了.hex文件

創建工程，生成ROM IP核

將之前的hex文件讀入

這裏就要注意了（注意上圖），這裏有altera_mf文件，這個就是進行仿真ROM核時需要的仿真文件。

OK，ROM IP核就生成了：

之後創建，設計.v文件和測試腳本文件

2、修改modelsim工作路徑，創建modelsim工程文件
（1）這裏創建工程的路徑跟簡單使用modelsim的操作差不多，不再詳述：關閉工程，改變modelsim工作路徑（工作路徑選到sim文件夾裏面），創建工程之後

但是到這裏的時候就不一樣了:不添加任何的文件，直接關閉。
（2）首先，根據仿真所要的庫，進行移植庫文件跟.hex文件到sim目錄中:

移植仿真需要的庫到sim中的altera_lib中：

注：仿真需要的庫如果不添加，或者modelsim讀取不到，就會有警告或者錯誤生成，到時候就需要根據提示信息進行修改；